(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層連続シートを所定長さに裁断する積層連続シートの切断装置であって、
前記切断装置は、前記積層連続シートの積層下面に当接する下部押えバーと積層上面に当接する上部押えバーと、これらの押えバーによって上下から押えられている積層連続シートを切断するカッター刃とを備え、
前記下部押えバーの積層連続シート当接面に、シート幅方向に離間しかつシート流れ方向に延在する複数の凹溝が形成され、
その凹溝の上側縁部が、凹溝延在方向に横断する断面視で曲率半径が５〜１５ｍｍの面取りがされていることを特徴とする積層連続シートの切断装置。
【請求項２】
複数の下部押えバーが連接して環状に配され、回動可能とされた下部押えバーユニットと、複数の上部押えバーが連接して環状に配され、回動可能とされた上部押えバーユニットとを備え、
各バーユニットの周面として、押えバーが積層連続シートに当接するように構成されている請求項１記載の積層連続シートの切断装置。
【請求項３】
前記積層連続シートの切断装置は、３００〜３５０ショット／分の運転速度で運転される請求項１記載の連続シートの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層連続シートの切断装置、特にインターフォルダから連続的に送られてくる積層連続シートを所定長さに切断するための積層連続シートの切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ティシュペーパー束の製造を行うにあたっては、米国特許４０５２０４８号公報（特公昭５５−１２１５号公報：先行技術文献１）に記載の技術を基本とする、ＰＣＭＣ社（ペーパー・コンバーティング・マシン・カンパニー）の連続シート折り畳み設備インターフォルダが業界で汎用されている。
このインターフォルダは、ＰＣＭＣ方式設備、マルチスタンド式インターフォルダとも呼ばれ、極めて高速にティシュペーパー束を製造することができる。（以下、明細書においてＰＣＭＣ設備ともいう。）
旧来、このＰＣＭＣ方式設備は、紙厚があり固さのあるペーパータオル、キッチンペーパーに不向きとされ、この種の厚手のシートを折り畳んで製品化する場合には、加工速度が遅いロータリー方式のインターフォルダを使用せざるをえなかったが、これに鑑みて、本出願人は特開２００６−２４０７５０に開示される発明を完成し、ＰＣＭＣ方式設備においてもペーパータオル、キッチンペーパーの折り畳み積層を可能として、これらのペーパー束の製造を可能とした。
他方で、このＰＣＭＣ方式設備の折り畳み機を用いるにしても、ロータリー方式の折り畳み機を用いるにしても、ペーパー束を得るためには、インターフォルダで折り畳み重ねた積層連続シートを、その後段において所定の長さに裁断する必要がある。
従来、これらのペーパー束を裁断するにあたっては、積層連続シートを上方から押える上部押えバーと下方から押える下部押えバーとで挟持し、挟持部分をカッターで切断する構成の切断装置が用いられている。
しかし、この種の切断装置では、切断の際又はインターフォルダから供給される際に、下部押えバーと積層連続シートとの間に少なからず摩擦が生じる。また、切断の際にはカッター刃と下部押えバーとによって積層連続シートが少なからず圧縮されるとともに幅方向に引っ張られる。このため下層、特に最下層の積層連続シートが下部押えバー当接面との間で歪み、破れが生じることがあった。
特に、ＰＣＭＣ設備は積層連続シートを切断装置に連続的に高速で送りこむことになるため、この切断装置における破れの発生がしやすい。そして、切断装置での破れは高速製造を利点とするＰＣＭＣ設備での生産ロスを大きくする。
特に、比較的紙厚のあるペーパータオルや紙の硬さのある古紙パルプを原料とするシートなどでその破れの発生が多く見られており、ＰＣＭＣ設備における高速製造性の妨げとなる原因の一つとなっていた。
【特許文献１】特開２００１−８７１６１
【特許文献２】特開平５−２６９０５１
【特許文献３】特開２００２−２４９９９４
【特許文献４】特開２００２−２３８７９９
【特許文献５】特開昭５５−１２１５
【特許文献６】特開２００６−２４０７５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明の主たる課題は、積層連続シートの切断装置における破れ、歪みを防止することにあり、特に高速生産が可能ないわゆるマルチスタンド方式のインターフォルダの利点を生かしつつ、破れ、歪みなく切断できる積層連続シートの切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
積層連続シートを所定長さに裁断する積層連続シートの切断装置であって、
前記切断装置は、前記積層連続シートの積層下面に当接する下部押えバーと積層上面に当接する上部押えバーと、これらの押えバーによって上下から押えられている積層連続シートを切断するカッター刃とを備え、
前記下部押えバーの積層連続シート当接面に、シート幅方向に離間しかつシート流れ方向に延在する複数の凹溝が形成され、
その凹溝の上側縁部が、凹溝延在方向に横断する断面視で曲率半径が５〜１５ｍｍの面取りがされていることを特徴とする積層連続シートの切断装置。
【０００５】
＜請求項２記載の発明＞
複数の下部押えバーが連接して環状に配され、回動可能とされた下部押えバーユニットと、複数の上部押えバーが連接して環状に配され、回動可能とされた上部押えバーユニットとを備え、
各バーユニットの周面として、押えバーが積層連続シートに当接するように構成されている請求項１記載の積層連続シートの切断装置。
【０００６】
＜請求項３記載の発明＞
前記積層連続シートの切断装置は、３００〜３５０ショット／分の運転速度で運転される請求項１記載の連続シートの切断装置。
【発明の効果】
【０００７】
以上のとおり、本発明によれば、積層連続シートの切断装置における破れ、歪みが防止され、特に高速生産が可能ないわゆるマルチスタンド方式のインターフォルダの利点が生かされる積層連続シートの切断装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳説する。
＜積層連続シートの切断装置＞
次いで、本発明の連続シートの切断装置１０について説明する。本形態では積層連続シートの切断装置１０は、複数並設された折板からなる折板群によって、複数の連続シートを折り畳みながら積み重ねるように構成されたシートの折り畳み設備、いわゆるＰＣＭＣ設備の後段に位置し、そこから連続的に送られてくる積層連続シートを適宜の長さに裁断する装置である。
なお、本発明の切断装置１０の前段のインターフォルダの種類は、ＰＣＭＣ設備に必ずしも限定されないが、高速性能可能なことから前段のインターフォルダはＰＣＭＣ設備であるのが特に望ましい。
【０００９】
この本形態の切断装置１０は、図１に装置の側面視を示すように、複数の上部押えバー１１Ａ…が連接して環状に配され、回動可能とされた上部押えバーユニット１１と、複数の下部押えバー１２Ａ…が連接して環状に配され、回動可能とされた下部押えバーユニット１２とを備える。
これら環状のバーユニット１１，１２は略楕円軌道を描いて移動するように配されているとともに、積層連続シート３の搬送軌道を挟んで互いに対向して並走する並走部Ｐを有する。
上部及び下部の各押えバーユニット１１，１２は、この並走部分ＰにおいてＰＣＭＣ設備で折り畳まれて連続的に送られてくる積層連続シート３を、回転移動しながら順次、挟持して押える。
なお、並走部Ｐにおける各バーユニットの離間距離の調整により、押え圧力が調整される、これは積層連続シート３の厚さに応じて調整することができる。
【００１０】
他方、前記本形態の切断装置１０は、積層連続シート３の前記並走部Ｐにおいて、挟持されている積層連続シート３に対して上部から下部に移動して、順次適宜の長さに切断していくカッター刃１３を備える。カッター刃は、例えば円形の回転刃が挙げられる。切断機構は、回転刃に代表されるカッター刃が円軌道、円弧軌道又は垂直軌道等を描きながら積層連続シートの搬送路を上方から下方に横切って切断する既知の切断機構が採用できる。
このカッター刃１３によって積層連続シート３が押し切られる。なお、シート３の具体的な切断長さは適宜調整すればよい。
【００１１】
ここで、本発明の切断装置１０では、図２に示すように、下部押えバー１２Ａの上面のうち少なくとも積層連続シート３の下面に当接する部分に、シート３の幅方向に離間しかつシート流れ方向に延在する二つの凹溝１２ｍ，１２ｍが形成されている。なお凹溝は二つ以上あってもよい。また、下部押えバーの上面は溝以外の部分が全体として実質的に平面である。
本発明では、この凹溝１２ｍ，１２ｍの上側縁部が特徴的に、凹溝延在方向に横断する断面視で曲率半径が５〜１５ｍｍの面取りがされている（面取り部分を図中Ｒとして示す）。この曲率半径が５ｍｍ未満であると、本発明の破れ防止効果が発現し難くなり、１５ｍｍを超えると下部押えバーが滑って積層連続シートの押えが効果的ではない場合がある。
【００１２】
ここで本発明にかかる装置は、この面取りによって積層連続シート３と下部押えバー１２Ａとの摩擦力を抑制され、積層連続シート３の歪みが防止される。この歪み防止効果は、連続積層シートが、バージンパルプ１００％を原料とする場合には当然に効果が発現するが、特に、バージンパルプに古紙パルプを配合した原料や古紙パルプ１００％の原料からなる積層連続シートにおいて従来装置と比較して顕著な効果を奏する。すなわち、古紙パルプ等はパルプ繊維が短い傾向にあることから、これを原料とする連続積層シートは、シート自体の伸びが小さく、また、シート同士の表面の摩擦抵抗値が大きくなるので、本装置の面取りによってなされる積層連続シート３と下部押えバー１２Ａとの摩擦力抑制による歪み防止効果が顕著になるのである。
【００１３】
ここで下部押えバーに形成される凹溝の幅Ｌ１は、積層連続シート３の幅及び溝数に応じて、適宜の幅に調整すればよいが、対象とする製造製品がティシュペーパー束、キッチンペーパー束であれば８〜２０ｍｍである。また、この場合、溝間隔Ｌ２は、４５〜５２ｍｍ、溝深さＬ３は５〜２０ｍｍとするのが望ましく、さらに凹溝の側方の余裕部分Ｌ４は２５ｍｍ以上とするのがよく、好ましくは２５〜３５ｍｍとするのがよい。
本装置は以上の凹溝１２ｍ，１２ｍの形状とすることで、積層連続シート３と下部押えバーとの間の摩擦が低減されるとともに、切断時においてカッター刃との間で圧縮された際に適度な撓みを許容し、もって積層連続シート３の下層、特に最下層における破れが効果的に防止される。
なお、本発明では上部押えバー１１に凹溝が形成されていることは否定されない。
【００１４】
さらに、本装置は、好ましく３００〜３５０ショット／分の運転速度で運転される。ショット／分とは、上流から流れてくる積層連続シートから、流れ方向に２２０〜２３５ｍｍの長さの束を、一分間に切り出す個数を意味する。すなわち、本装置は、望ましくカッター刃が一分間に３００〜３５０回積層連続シートを切断するとともに後段に２２０〜２３５ｍｍの束を搬送する。
【００１５】
＜インターフォルダ＞
次いで、本形態の前段設備であるＰＣＭＣ設備について図３〜６を参照しながら説明する。本設備は、二次原反ロールＲから連続シート３Ａ，３Ｂが繰り出され、折畳機構部２０を有する折り畳み機Ｘ、Ｘ……によって折り畳まれ、コンベアベルトライン上に乗って搬送されるシート束３０上に供給される。
各折り畳み機Ｘにおける折板Ｐによって、２枚の重ね合わせシート側部を他のシートが略Ｃ字状に包み込む関係で折り込まれる。
折り畳み機Ｘは、包装体内への収納枚数に応じて多数（たとえば１０１機）、ライン方向に間隔を置いて設置される。折り畳み機Ｘは複数機（たとえば１３機）をもって１群単位とされ、この１群単位が「バンク」Ｂと称される。このバンクＢは、搬送方向前方の後述する移送力付与装置４０と組み合わされ、同じ１つの駆動系の下で駆動される。
【００１６】
一方、コンベアベルトラインには、複数の折り畳み機の群、すなわちバンク相互間のうち複数の位置において、前後のコンベア２２間に上下ベルトで挟み移送力を付与する移送力付与装置４０を有する。移送力付与装置４０としては、特に図６に詳細を示すように、主ロール４１、４１間にベルト４０Ａ（４０Ｂ）が巻き掛けられ、主ロール４１、４１間に多数の副ロール４２、４２…が配置されたもので、上ベルト４０Ａと下ベルト４０Ｂでシート束３０を挟み、搬送方向に移動させることにより移送力を付与するものである。かかる移送力付与装置４０は、「プルコンベア」とも呼ばれている。
特に、厚手の紙シートを対象とする場合には、ティッシュペーパの場合より大きい移送力を付与して安定した搬送力を与えるために、移送力付与装置４０が設置されていない他の複数の位置に、たとえば、他のバンク間に、下ベルト２２上のシート束３０を下ベルト２２と共にニップするニップロール対５０Ａ、５０Ｂを設け、前記ニップロール対の上ロール５０Ａは搬送速度とほぼ同じ周速度をもって駆動回転させ、下ロール５０Ｂは搬送速度とほぼ同じ周速度をもって駆動回転するか自由回転するように構成する。
【００１７】
移送力付与装置４０が設けられていない、各バンク間にニップロール対５０Ａ、５０Ｂを設けることが望ましいが、必要であれば、一部の位置における設置を省略できる。
ニップロール対の上ロール５０Ａを、搬送速度とほぼ同じ周速度をもって駆動回転させると、移送力付与装置４０による移送力にニップロール対５０Ａ、５０Ｂの駆動回転による移送力が加算されるので、積層連続シート３を円滑に移送でき、もって所望の搬送ラインからの横ズレを防止でき、積層連続シート３の側部を揃わせることができる。
かくして折り畳まれ好適に搬送される積層連続シート３は、上述した後段の本形態の切断装置に連続的に送られて裁断されペーパー束とされる。
【００１８】
＜積層連続シート＞
次いで、本発明に係る積層連続シート３について説明する。本発明は、「背景技術の欄」及び上述の前段設備として適するＰＣＭＣ設備の説明から理解されるように、比較的、紙厚が厚く固さのあるペーパータオルやキッチンペーパーの束を製造する際に特に優れた作用・効果を奏する。
【００１９】
そこで、束とする好ましい積層連続シートの具体的な物性等についてより詳述する。
本積層連続シートは、バージンパルプ１００％の原料の積層連続シートでも作用・効果を奏するが、バージンパルプに古紙パルプを配合した原料や古紙パルプ１００％の原料からなる積層連続シートであると、従来のＰＣＭＣ設備と比較した有利な作用・効果が顕著となる。
【００２０】
他方、積層連続シートは、上述のとおり二次原反ロールから繰り出される連続シートが積層されたものであるが、連続シートのプライ数は本発明では特に限定されない。２枚重ね一組（２プライ構造）、３枚重ね一組（３プライ構造）又は一組当たりそれ以上の枚数重ねの連続シートを採用することができる。好ましくは、２枚一組の２プライ構造である。
【００２１】
また、積層連続シートは、構成する連続シートが２枚一組の場合、特にその積層組数を好ましく１００〜２５０組、より好ましくは１８０〜２２０組とするのがよい。さらに、このときの積層連続シートの高さ（厚さ）が好ましく６５〜９０ｍｍ、より好ましく７０〜８５ｍｍであるのがよい。
【００２２】
また、前記連続シートは、プライ構造とする場合もそうでない場合であっても、その米坪は１枚あたり（複数枚一組のプライ構造とする場合にはその１枚あたり）１０〜２５ｇ／ｍ2、より好ましくは１６〜４０ｇ／ｍ2であるのが望ましい。
なお、この米坪は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４に基づいて測定した値をいう。
【００２３】
また、積層連続シートを構成する連続シートの紙厚は、好ましくは１枚あたり（複数枚一組のプライ構造とする場合にはその１枚あたり）８０〜１１０μｍ、より好ましくは８５〜１００μｍである。連続シートの好ましい形態である２枚一組の場合においては、連続シートの紙厚（一組当たりの紙厚）は、好ましくは１７０〜２１０μｍ、より好ましくは１６５〜２００μｍである。
なお、この紙厚の測定方法は、ＪＩＳ Ｐ ８１１１の条件下で、ダイヤルシックネスゲージ（厚み測定器）「ＰＥＡＣＯＣＫ Ｇ型」（尾崎製作所製）を用いて測定するものとする。具体的には、プランジャーと測定台の間にゴミ、チリ等がないことを確認してプランジャーを測定台の上におろし、前記ダイヤルシックネスゲージのメモリを移動させてゼロ点を合わせ、次いで、プランジャーを上げて試料（例えば、トイレットペーパー。）を試験台の上におき、プランジャーをゆっくりと下ろしそのときのゲージを読み取る。このとき、プランジャーをのせるだけとする。なお、紙厚は測定を１０回行って得られる平均値とする。
【００２４】
他方、積層連続シートを構成する連続シートは、一組当たりの乾燥引張強度が、縦方向が好ましく１０００〜３０００ｃＮ／２５ｍｍ幅、より好ましく１０００〜１７００ｃＮ／２５ｍｍ幅、横方向が好ましく５００〜１０００ｃＮ／２５ｍｍ幅、より好ましく６００〜９５０ｃＮである。
なお、乾燥引張強度は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に準じて測定した値である。測定に際しては、試料は２５ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さとし、つかみ間隔を１００ｍｍとし、引張りスピードは１００ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００２５】
他方、積層連続シートを構成する連続シートは、一組当たりの湿潤引張強度が、縦方向が好ましく２００ｃＮ／２５ｍｍ幅以上、より好ましく２１０〜１２００ｃＮ／２５ｍｍ幅、特に好ましく３００〜７００ｃＮ／２５ｍｍ幅、横方向が好ましく１１０ｃＮ／２５ｍｍ幅以上、より好ましく１２０〜５００ｃＮ／２５ｍｍ幅、特に好ましく１４０〜１８０ｃＮである。
なお、湿潤引張強度は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１３に準じて測定した値である。測定に際しては、試料は２５ｍｍ幅×１５０ｍｍ長さとし、つかみ間隔を１００ｍｍとし、引張りスピードは１００ｍｍ／ｍｉｎとした。試料は、平筆により試料に水を含ませて湿潤状態とした。
【００２６】
他方、積層連続シートを構成する連続シートは、一組当たりの伸び率が、縦方向が好ましく１０％以上、より好ましく１１〜１８％、特に好ましく１２〜１６％、横方向が好ましく２％以上、より好ましくは３〜７％、特に好ましく５〜７％である。
【００２７】
なお、伸び率は、上記乾燥引張強度と同様の測定手順とし、破断寸前の試料の長さが破断前の試料の長さからどの程度延びることができたかをパーセンテージで算出した値である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の積層連続シートの切断装置の概略を示す図である。
【図２】上部及び下部の押えバーを説明するための図（図１のｉｉ−ｉｉ矢視図）である。
【図３】折り畳み機の概略図である。
【図４】折り畳み機群の正面図である。
【図５】コンベアベルトラインを説明するための図である。
【図６】ＰＣＭＣ設備の概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…ＰＣＭＣ設備、２…原反ロール支持部、Ｒ…二次原反ロール、３，３Ａ，３Ｂ…連続シート、１０…積層連続シートの切断装置、１１…上部押えバーユニット、１１Ａ…上部押えバー、１２…下部押えバーユニット、１２Ａ…下部押えバー、１２ｍ…下部押えｂバーの凹溝、１３…カッター刃、Ｐ…並走部、２０…折畳機構部、２２…コンベア、３０…ペーパー束、４０…移送力付与装置（プルコンベア）、５０Ａ、５０Ｂ…ニップロール対（上ロール、下ロール）、６０Ａ、６０Ｂ…修正ロール対（上ロール、下ロール）、Ｘ…折り畳み機、Ｂ…バンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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